资源简介 (共33张PPT)专题微课 导数的综合应用问题导数中的函数构造问题第1课时CONTENTS目录123题型(一) 利用f(x)与x构造函数题型(二) 利用f(x)与ex构造函数题型(三) 利用f(x)与sin x、cos x构造函数4课时检测题型(一) 利用f(x)与x构造函数01[例1] 已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,设函数f(x)的导函数为f'(x),若对任意的x>0都有2f(x)+xf'(x)>0成立,则 ( )A.4f(-2)<9f(3) B.4f(-2)>9f(3)C.2f(3)>3f(-2) D.3f(-3)<2f(-2)√解析:根据题意,令g(x)=x2f(x),其导函数g'(x)=2xf(x)+x2f'(x),又对任意的x>0都有2f(x)+xf'(x)>0成立,则当x>0时,有g'(x)=x[2f(x)+xf'(x)]>0恒成立,即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,又由函数f(x)是定义在R上的偶函数,则f(-x)=f(x),则有g(-x)=(-x)2f(-x)=x2f(x)=g(x),即函数g(x)也为偶函数,则有g(-2)=g(2),且g(2)|思|维|建|模|f(x)与x构造函数的常见形式(1)对于f'(x)>g'(x),构造h(x)=f(x)-g(x).(2)对于f'(x)+g'(x)>0,构造h(x)=f(x)+g(x).(3)对于f'(x)>a,构造h(x)=f(x)-ax.(4)对于xf'(x)+f(x)>0,构造h(x)=xf(x).(5)对于xf'(x)-f(x)>0,构造h(x)=.针对训练1.函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,对任意x∈R,f'(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为 ( )A.(-1,1) B.(-1,+∞)C.(-∞,-1) D.(-∞,+∞)√解析:由f(x)>2x+4,得f(x)-2x-4>0,设F(x)=f(x)-2x-4,则F'(x)=f'(x)-2,因为f'(x)>2,所以F'(x)>0在R上恒成立,所以F(x)在R上单调递增.又F(-1)=f(-1)-2×(-1)-4=2+2-4=0,故不等式f(x)-2x-4>0等价于F(x)>F(-1),所以x>-1.2.定义在R上的函数f(x),满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f'(x)<,则不等式f(lg x)>的解集为________. (0,10)解析:由题意构造函数g(x)=f(x)-x,则g'(x)=f'(x)-<0,所以g(x)在定义域上是减函数.因为f(1)=1,所以g(1)=f(1)-=,由f(lg x)>,得f(lg x)-lg x>,即g(lg x)=f(lg x)-lg x>=g(1),所以lg x<1,解得0题型(二) 利用f(x)与ex构造函数02[例2] 若定义在R上的函数f(x)满足f'(x)+2f(x)>0,且f(0)=1,则不等式f(x)>的解集为________. (0,+∞)解析:构造F(x)=f(x)·e2x,∴F'(x)=f'(x)·e2x+f(x)·2e2x=e2x[f'(x)+2f(x)]>0,∴F(x)在R上单调递增,且F(0)=f(0)·e0=1.∵不等式f(x)>可化为f(x)e2x>1,即F(x)>F(0),∴x>0,∴原不等式的解集为(0,+∞).|思|维|建|模|f(x)与ex构造的常见形式(1)对于f'(x)+f(x)>0(<0),构造函数g(x)=exf(x).(2)对于f'(x)-f(x)>0(<0),构造g(x)=.针对训练3.设定义在R上的函数f(x)满足f'(x)+f(x)=3x2e-x,且f(0)=0,则下列结论正确的是 ( )A.f(x)在R上单调递减 B.f(x)在R上单调递增C.f(x)在R上有最大值 D.f(x)在R上有最小值√解析:构造F(x)=exf(x),则有F'(x)=ex[f'(x)+f(x)]=ex·3x2e-x=3x2,故F(x)=x3+c(c为常数),所以f(x)=,又f(0)=0,所以c=0,故f(x)=.因为f'(x)==,易知f(x)在区间(-∞,3]上单调递增,在[3,+∞)上单调递减,所以f(x)max=f(3)=,无最小值.4.已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),且f'(x)-f(x)<0,f(1)=e,则不等式f(ln x)>x的解集为 ( )A.(0,) B.(0,e)C.(,+∞) D.(e,+∞)√解析:令g(x)=,则g'(x)=,∵f'(x)-f(x)<0,∴g'(x)<0,g(x)在R上单调递减.∵f(1)=e,∴g(1)==1,∵不等式f(ln x)>x,x>0,∴g(ln x)==>1=g(1),∴ln x<1,解得0x的解集是(0,e).故选B.题型(三) 利用f(x)与sin x、cos x构造函数03[例3] 已知函数y=f(x)对于任意的x∈满足f'(x)cos x+f(x)sin x>0(其中f'(x)是函数f(x)的导函数),则下列不等式不成立的是( )A.fC.f(0)√解析:构造F(x)=,则F'(x)=,导函数f'(x)满足f'(x)cos x+f(x)sin x>0,则F'(x)>0,F(x)在内单调递增.把选项转化后可知选A.|思|维|建|模|f(x)与sin x、cos x构造函数的常见形式(1)对于f'(x)sin x+f(x)cos x>0,构造函数h(x)=f(x)sin x.(2)对于f'(x)sin x-f(x)cos x>0,构造函数h(x)=.(3)对于f'(x)cos x-f(x)sin x>0,构造函数h(x)=f(x)cos x.(4)对于f'(x)cos x+f(x)sin x>0,构造函数h(x)=.针对训练5.已知函数f(x)的定义域为R,设f(x)的导数是f'(x),且f(x)·f'(x)+2sin x>0恒成立,则 ( )A.ffC.< D.>√解析:设g(x)=[f(x)]2-2cos x,则g'(x)=f(x)·f'(x)+2sin x>0,故y=g(x)在定义域R上是增函数,所以g>g,即>,所以>.故选D.课时检测04134567891021.已知f(x)是定义在(0,+∞) 上的非负可导函数,且满足xf'(x)+f(x)≤0,对任意的0A.af(b)≤bf(a) B.bf(a)≤af(b)C.af(a)≤f(b) D.bf(b)≤f(a)√解析:因为xf'(x)≤-f(x),f(x)≥0,所以'=≤≤0,则函数在(0,+∞)上单调递减.由于0156789102342.设函数f(x)的定义域为R,f'(x)是其导函数,若f(x)+f'(x)>0,f(1)=1,则不等式f(x)>e1-x的解集是 ( )A.(0,+∞) B.(1,+∞)C.(-∞,0) D.(0,1)√解析:构造函数g(x)=f(x)·ex,则g'(x)=[f'(x)+f(x)]·ex>0,故g(x)在R上单调递增,g(1)=e,f(x)>e1-x可化为g(x)>e=g(1),故原不等式的解集为(1,+∞),故选B.156789103423.已知f(x)是定义在区间(0,+∞)内的函数,其导函数为f'(x),且不等式xf'(x)<2f(x)恒成立,则 ( )A.4f(1)f(2)C.f(1)<4f(2) D.f(1)>4f'(2)√解析:设函数g(x)=(x>0),则g'(x)==<0,所以函数g(x)在(0,+∞)上为减函数,所以g(1)>g(2),即>,所以4f(1)>f(2).156789103424.若函数f(x)在R上可导,且f(x)>f'(x),则当a>b时,下列不等式成立的是 ( )A.eaf(a)>ebf(b) B.ebf(a)>eaf(b)C.ebf(b)>eaf(a) D.eaf(b)>ebf(a)√15678910342解析:令t(x)=exf(x)(x∈R),则t'(x)=ex[f(x)+f'(x)],由于f(x)+f'(x)的正负不确定,所以t'(x)的正负不确定,不能判断t(x)的单调性,故A、C错误;令g(x)=(x∈R),由f(x)>f'(x),则g'(x)=<0,所以g(x)为R上的单调递减函数,因为a>b,所以g(a)156789103425.已知函数f(x)的定义域为(0,π),其导函数是f'(x).若对任意的x∈(0,π)有f'(x)sin x-f(x)cos x<0,则关于x的不等式f(x)>2fsin x的解集为( )A. B. C. D.√解析:令函数g(x)=,x∈(0,π),求导得g'(x)=<0,因此函数g(x)在(0,π)内单调递减,不等式f(x)>2fsin x >,即g(x)>g,得0156789103426.(5分)函数f(x)的定义域是(0,π),其导函数是f'(x),若f'(x)sin x+ f(x)cos x<0,则关于x的不等式f(x)sin x>f的解集为__________. 解析:令g(x)=f(x)sin x,x∈(0,π),则g'(x)=f'(x)sin x+f(x)cos x<0,∴g(x)在区间(0,π)内单调递减,∴f(x)sin x>f f(x)sin x>fsin,即g(x)>g 0156789103427.(5分)已知函数f'(x)是函数f(x)的导函数,f(1)=,对任意实数都有f(x)-f'(x)>0,则不等式f(x)(1,+∞)解析:构造F(x)=,所以F'(x)=,因为对任意实数都有f(x)-f'(x)>0,所以F'(x)<0,即F(x)为R上的减函数.因为f(1)=,则F(1)==,由f(x)1,所以不等式f(x)156789103428.(15分)已知函数f(x)=(x∈R).(1)求f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(3分)解:由题意知,f(0)=0,f'(x)=,所以切点坐标为(0,0),斜率为f'(0)==1,所以所求切线方程为x-y=0.15678910342(2)求证:当x∈[0,π]时,f(x)≤x.(12分)解:证明:f(x)≤x(x∈[0,π]),即xex-sin x≥0(x∈[0,π]),令g(x)=xex-sin x,x∈[0,π],则g'(x)=ex+xex-cos x,令h(x)=ex+xex-cos x,x∈[0,π],则h'(x)=2ex+xex+sin x>0在[0,π]上恒成立,所以h(x)在[0,π]内单调递增,故h(x)≥h(0)=0,即g'(x)≥0在[0,π]上恒成立,所以g(x)在[0,π]内单调递增,所以g(x)≥g(0)=0,即xex-sin x≥0(x∈[0,π]).综上,当x∈[0,π]时,f(x)≤x.156789103429.(15分)已知函数f(x)=(x2+ax)ln x,a∈R.(1)若f(x)的图象在x=1处的切线经过点(0,-2),求a的值;(3分)解:由题知f(x)的定义域为(0,+∞).又f'(x)=(2x+a)ln x+x+a,则f'(1)=1+a.又因为f(1)=0,所以切点为(1,0).所以=1+a,解得a=1.15678910342(2)当1解:当1即不等式a<-x在x∈(1,e2)上恒成立.设g(x)=-x,x∈(1,e2),则g'(x)=-1=-.因为(ln x)2-ln x+1=+>0,所以g'(x)<0.所以g(x)在(1,e2)内单调递减,从而g(x)>g(e2)=-.要使原不等式恒成立,即a1567891034210.(15分)已知函数f(x)=2ae2x-ln x(a>0).(1)当a=1时,求函数f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程;(3分)解:当a=1时,f(x)=2e2x-ln x,f'(x)=4e2x-,所以f(1)=2e2,f'(1)=4e2-1,所以函数f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程为y-2e2=(4e2-1)(x-1),即y=(4e2-1)x-2e2+1.15678910342(2)若f(x)+ln a≥0恒成立,求实数a的最小值.(12分)解:f(x)+ln a≥0恒成立,即2ae2x≥ln x-ln a=ln恒成立,于是2xe2x≥ln 恒成立,即2xe2x≥·恒成立,设u(x)=xex,x>0,则u(2x)≥u,u'(x)=(x+1)ex,当x>0时,u'(x)>0,u(x)单调递增,所以2x≥ln对x>0恒成立,即e2x≥对x>0恒成立,15678910342于是a≥恒成立.设v(x)=,x>0,v'(x)=,当x∈时,v'(x)>0,v(x)单调递增;当x∈时,v'(x)<0,v(x)单调递减.v(x)max=v=,所以a≥,a的最小值是.专题微课 导数的综合应用问题第1课时 导数中的函数构造问题题型(一) 利用f(x)与x构造函数[例1] 已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,设函数f(x)的导函数为f'(x),若对任意的x>0都有2f(x)+xf'(x)>0成立,则 ( )A.4f(-2)<9f(3)B.4f(-2)>9f(3)C.2f(3)>3f(-2)D.3f(-3)<2f(-2)听课记录:|思|维|建|模|f(x)与x构造函数的常见形式(1)对于f'(x)>g'(x),构造h(x)=f(x)-g(x).(2)对于f'(x)+g'(x)>0,构造h(x)=f(x)+g(x).(3)对于f'(x)>a,构造h(x)=f(x)-ax.(4)对于xf'(x)+f(x)>0,构造h(x)=xf(x).(5)对于xf'(x)-f(x)>0,构造h(x)=. [针对训练]1.函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,对任意x∈R,f'(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为 ( )A.(-1,1) B.(-1,+∞)C.(-∞,-1) D.(-∞,+∞)2.定义在R上的函数f(x),满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f'(x)<,则不等式f(lg x)>的解集为 . 题型(二) 利用f(x)与ex构造函数[例2] 若定义在R上的函数f(x)满足f'(x)+2f(x)>0,且f(0)=1,则不等式f(x)>的解集为 . 听课记录:|思|维|建|模|f(x)与ex构造的常见形式(1)对于f'(x)+f(x)>0(<0),构造函数g(x)=exf(x).(2)对于f'(x)-f(x)>0(<0),构造g(x)=. [针对训练]3.设定义在R上的函数f(x)满足f'(x)+f(x)=3x2e-x,且f(0)=0,则下列结论正确的是 ( )A.f(x)在R上单调递减B.f(x)在R上单调递增C.f(x)在R上有最大值D.f(x)在R上有最小值4.已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),且f'(x)-f(x)<0,f(1)=e,则不等式f(ln x)>x的解集为 ( )A.(0,) B.(0,e)C.(,+∞) D.(e,+∞)题型(三) 利用f(x)与sin x、cos x构造函数[例3] 已知函数y=f(x)对于任意的x∈满足f'(x)cos x+f(x)sin x>0(其中f'(x)是函数f(x)的导函数),则下列不等式不成立的是 ( )A.fB.fC.f(0)D.f(0)<2f听课记录:|思|维|建|模|f(x)与sin x、cos x构造函数的常见形式(1)对于f'(x)sin x+f(x)cos x>0,构造函数h(x)=f(x)sin x.(2)对于f'(x)sin x-f(x)cos x>0,构造函数h(x)=.(3)对于f'(x)cos x-f(x)sin x>0,构造函数h(x)=f(x)cos x.(4)对于f'(x)cos x+f(x)sin x>0,构造函数h(x)=. [针对训练]5.已知函数f(x)的定义域为R,设f(x)的导数是f'(x),且f(x)·f'(x)+2sin x>0恒成立,则 ( )A.fB.f>fC.<D.>第1课时 导数中的函数构造问题[题型(一)][例1] 选A 根据题意,令g(x)=x2f(x),其导函数g′(x)=2xf(x)+x2f′(x),又对任意的x>0都有2f(x)+xf′(x)>0成立,则当x>0时,有g′(x)=x[2f(x)+xf′(x)]>0恒成立,即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,又由函数f(x)是定义在R上的偶函数,则f(-x)=f(x),则有g(-x)=(-x)2f(-x)=x2f(x)=g(x),即函数g(x)也为偶函数,则有g(-2)=g(2),且g(2)[针对训练]1.选B 由f(x)>2x+4,得f(x)-2x-4>0,设F(x)=f(x)-2x-4,则F′(x)=f′(x)-2,因为f′(x)>2,所以F′(x)>0在R上恒成立,所以F(x)在R上单调递增.又F(-1)=f(-1)-2×(-1)-4=2+2-4=0,故不等式f(x)-2x-4>0等价于F(x)>F(-1),所以x>-1.2.解析:由题意构造函数g(x)=f(x)-x,则g′(x)=f′(x)-<0,所以g(x)在定义域上是减函数.因为f(1)=1,所以g(1)=f(1)-=,由f(lg x)>,得f(lg x)-lg x>,即g(lg x)=f(lg x)-lg x>=g(1),所以lg x<1,解得0答案:(0,10)[题型(二)][例2] 解析:构造F(x)=f(x)·e2x,∴F′(x)=f′(x)·e2x+f(x)·2e2x=e2x[f′(x)+2f(x)]>0,∴F(x)在R上单调递增,且F(0)=f(0)·e0=1.∵不等式f(x)>可化为f(x)e2x>1,即F(x)>F(0),∴x>0,∴原不等式的解集为(0,+∞).答案:(0,+∞)[针对训练]3.选C 构造F(x)=exf(x),则有F′(x)=ex[f′(x)+f(x)]=ex·3x2e-x=3x2,故F(x)=x3+c(c为常数),所以f(x)=,又f(0)=0,所以c=0,故f(x)=.因为f′(x)==,易知f(x)在区间(-∞,3]上单调递增,在[3,+∞)上单调递减,所以f(x)max=f(3)=,无最小值.4.选B 令g(x)=,则g′(x)=,∵f′(x)-f(x)<0,∴g′(x)<0,g(x)在R上单调递减.∵f(1)=e,∴g(1)==1,∵不等式f(ln x)>x,x>0,∴g(ln x)==>1=g(1),∴ln x<1,解得0x的解集是(0,e).故选B.[题型(三)][例3] 选A 构造F(x)=,则F′(x)=,导函数f′(x)满足f′(x)cos x+f(x)sin x>0,则F′(x)>0,F(x)在内单调递增.把选项转化后可知选A.[针对训练]5.选D 设g(x)=[f(x)]2-2cos x,则g′(x)=f(x)·f′(x)+2sin x>0,故y=g(x)在定义域R上是增函数,所以g>g,即2>2,所以>.故选D.1 / 3课时检测(五十二) 导数中的函数构造问题(选择题请在答题区内作答,填空、解答题请在题后作答)1.已知f(x)是定义在(0,+∞) 上的非负可导函数,且满足xf'(x)+f(x)≤0,对任意的0A.af(b)≤bf(a) B.bf(a)≤af(b)C.af(a)≤f(b) D.bf(b)≤f(a)2.设函数f(x)的定义域为R,f'(x)是其导函数,若f(x)+f'(x)>0,f(1)=1,则不等式f(x)>e1-x的解集是 ( )A.(0,+∞) B.(1,+∞)C.(-∞,0) D.(0,1)3.已知f(x)是定义在区间(0,+∞)内的函数,其导函数为f'(x),且不等式xf'(x)<2f(x)恒成立,则 ( )A.4f(1)f(2)C.f(1)<4f(2) D.f(1)>4f'(2)4.若函数f(x)在R上可导,且f(x)>f'(x),则当a>b时,下列不等式成立的是 ( )A.eaf(a)>ebf(b) B.ebf(a)>eaf(b)C.ebf(b)>eaf(a) D.eaf(b)>ebf(a)5.已知函数f(x)的定义域为(0,π),其导函数是f'(x).若对任意的x∈(0,π)有f'(x)sin x-f(x)cos x<0,则关于x的不等式f(x)>2fsin x的解集为 ( )A. B.C. D.6.(5分)函数f(x)的定义域是(0,π),其导函数是f'(x),若f'(x)sin x+ f(x)cos x<0,则关于x的不等式f(x)sin x>f的解集为 . 7.(5分)已知函数f'(x)是函数f(x)的导函数,f(1)=,对任意实数都有f(x)-f'(x)>0,则不等式f(x)8.(15分)已知函数f(x)=(x∈R).(1)求f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(3分)(2)求证:当x∈[0,π]时,f(x)≤x.(12分)9.(15分)已知函数f(x)=(x2+ax)ln x,a∈R.(1)若f(x)的图象在x=1处的切线经过点(0,-2),求a的值;(3分)(2)当110.(15分)已知函数f(x)=2ae2x-ln x(a>0).(1)当a=1时,求函数f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程;(3分)(2)若f(x)+ln a≥0恒成立,求实数a的最小值.(12分)课时检测(五十二)1.选A 因为xf′(x)≤-f(x),f(x)≥0,所以′=≤≤0,则函数在(0,+∞)上单调递减.由于02.选B 构造函数g(x)=f(x)·ex,则g′(x)=[f′(x)+f(x)]·ex>0,故g(x)在R上单调递增,g(1)=e,f(x)>e1-x可化为g(x)>e=g(1),故原不等式的解集为(1,+∞),故选B.3.选B 设函数g(x)=(x>0),则g′(x)==<0,所以函数g(x)在(0,+∞)上为减函数,所以g(1)>g(2),即>,所以4f(1)>f(2).4.选D 令t(x)=exf(x)(x∈R),则t′(x)=ex[f(x)+f′(x)],由于f(x)+f′(x)的正负不确定,所以t′(x)的正负不确定,不能判断t(x)的单调性,故A、C错误;令g(x)=(x∈R),由f(x)>f′(x),则g′(x)=<0,所以g(x)为R上的单调递减函数,因为a>b,所以g(a)5.选B 令函数g(x)=,x∈(0,π),求导得g′(x)=<0,因此函数g(x)在(0,π)内单调递减,不等式f(x)>2fsin x >,即g(x)>g,得06.解析:令g(x)=f(x)sin x,x∈(0,π),则g′(x)=f′(x)sin x+f(x)cos x<0,∴g(x)在区间(0,π)内单调递减,∴f(x)sin x>f f(x)sin x>fsin,即g(x)>g 0答案:7.解析:构造F(x)=,所以F′(x)=,因为对任意实数都有f(x)-f′(x)>0,所以F′(x)<0,即F(x)为R上的减函数.因为f(1)=,则F(1)==,由f(x)1,所以不等式f(x)答案:(1,+∞)8.解:(1)由题意知,f(0)=0,f′(x)=,所以切点坐标为(0,0),斜率为f′(0)==1,所以所求切线方程为x-y=0.(2)证明:f(x)≤x(x∈[0,π]),即xex-sin x≥0(x∈[0,π]),令g(x)=xex-sin x,x∈[0,π],则g′(x)=ex+xex-cos x,令h(x)=ex+xex-cos x,x∈[0,π],则h′(x)=2ex+xex+sin x>0在[0,π]上恒成立,所以h(x)在[0,π]内单调递增,故h(x)≥h(0)=0,即g′(x)≥0在[0,π]上恒成立,所以g(x)在[0,π]内单调递增,所以g(x)≥g(0)=0,即xex-sin x≥0(x∈[0,π]).综上,当x∈[0,π]时,f(x)≤x.9.解:(1)由题知f(x)的定义域为(0,+∞).又f′(x)=(2x+a)ln x+x+a,则f′(1)=1+a.又因为f(1)=0,所以切点为(1,0).所以=1+a,解得a=1.(2)当1当1即不等式a<-x在x∈(1,e2)上恒成立.设g(x)=-x,x∈(1,e2),则g′(x)=-1=-.因为(ln x)2-ln x+1=2+>0,所以g′(x)<0.所以g(x)在(1,e2)内单调递减,从而g(x)>g(e2)=-.要使原不等式恒成立,即a10.解:(1)当a=1时,f(x)=2e2x-ln x,f′(x)=4e2x-,所以f(1)=2e2,f′(1)=4e2-1,所以函数f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程为y-2e2=(4e2-1)(x-1),即y=(4e2-1)x-2e2+1.(2)f(x)+ln a≥0恒成立,即2ae2x≥ln x-ln a=ln恒成立,于是2xe2x≥ln 恒成立,即2xe2x≥·eln 恒成立,设u(x)=xex,x>0,则u(2x)≥u,u′(x)=(x+1)ex,当x>0时,u′(x)>0,u(x)单调递增,所以2x≥ln对x>0恒成立,即e2x≥对x>0恒成立,于是a≥恒成立.设v(x)=,x>0,v′(x)=,当x∈时,v′(x)>0,v(x)单调递增;当x∈时,v′(x)<0,v(x)单调递减.v(x)max=v=,所以a≥,a的最小值是.1 / 2 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题微课 第1课时 导数中的函数构造问题.docx 专题微课 第1课时 导数中的函数构造问题.pptx 课时检测(五十二) 导数中的函数构造问题.docx